JP2020204387A - Motion guide device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可動体の運動を案内する運動案内装置に関する。 The present invention relates to a motion guidance device that guides the motion of a movable body.
運動案内装置は、ボール、ボール等の転動体の転がり運動を利用して、テーブル等の可動体の運動（直線運動又は曲線運動）を案内する。運動案内装置は、軌道部材と、軌道部材に沿って移動可能な移動部材と、を備える。軌道部材と移動部材との間には、ボール、ボール等の複数の転動体が介在する。転動体の転がり運動を利用して可動体を案内することで、可動体を高精度にかつ高剛性で案内することができる。 The motion guidance device guides the motion (linear motion or curved motion) of a movable body such as a table by utilizing the rolling motion of a rolling body such as a ball or a ball. The motion guidance device includes a track member and a moving member that can move along the track member. A plurality of rolling elements such as balls and balls are interposed between the track member and the moving member. By guiding the movable body using the rolling motion of the rolling body, the movable body can be guided with high accuracy and high rigidity.
軌道部材に沿って移動部材が移動する際、転動体は循環路を循環する。軌道部材には、転動体転走部が形成される。移動部材には、軌道部材の転動体転走部に対向する負荷転動体転走部、転動体転走部と負荷転動体転走部との間に形成される負荷路に実質的に平行な戻し路、負荷路と戻し路に接続される方向転換路が形成される。負荷路、戻し路、方向転換路によって、循環路が構成される。 When the moving member moves along the track member, the rolling element circulates in the circulation path. A rolling element rolling portion is formed on the track member. The moving member is substantially parallel to the load rolling element rolling portion facing the rolling element rolling portion of the track member, and the load path formed between the rolling element rolling portion and the load rolling element rolling portion. A return path, a load path, and a turning path connected to the return path are formed. A circulation path is composed of a load path, a return path, and a direction change path.
複数の転動体は、バンドに収容される。バンドの幅方向の端部は、転動体から突出する。負荷路、戻し路及び方向転換路のそれぞれには、バンドの幅方向の端部が入る負荷路溝、戻し路溝及び方向転換路溝それぞれが形成される（特許文献１参照）。これらの溝を形成することで、循環路を循環するバンドを案内することができる。 A plurality of rolling elements are housed in a band. The widthwise end of the band projects from the rolling element. Each of the load path, the return path, and the direction change path is formed with a load path groove, a return path groove, and a direction change path groove into which the end in the width direction of the band is inserted (see Patent Document 1). By forming these grooves, a band circulating in the circulation path can be guided.
しかし、負荷路、戻し路及び方向転換路のそれぞれにバンドの幅方向の端部が入る溝を形成すると、バンドがこれらの溝の壁面を滑って摩耗するおそれがある。 However, if grooves are formed in each of the load path, the return path, and the direction change path in which the end portion in the width direction of the band enters, the band may slip on the wall surface of these grooves and wear.
戻し路及び方向転換路は、閉じた断面に形成されるので、バンドとの干渉を避けるために、戻し路溝及び方向転換路溝を形成しなければならない。一方、負荷路は、軌道部材と移動部材との間で開いた断面に形成されるので、軌道部材と移動部材との間にバンドの幅方向の端部を収容することができ、負荷路に負荷路溝を形成しないこともできる。 Since the return path and the diversion path are formed in a closed cross section, the return path groove and the diversion path groove must be formed in order to avoid interference with the band. On the other hand, since the load path is formed in an open cross section between the track member and the moving member, the widthwise end of the band can be accommodated between the track member and the moving member, and the load path can be accommodated. It is also possible not to form a load path groove.
しかし、負荷路に負荷路溝を形成しないと、軌道部材の長さ方向視において、バンドが転動体を中心にして、時計方向又は反時計方向に傾く。バンドは、バンドの幅方向の端部が軌道部材又は移動部材に当接するまで傾く。負荷路でバンドが傾くと、バンドが負荷路から方向転換路の方向転換路溝に移行することができないおそれがある。 However, if the load path groove is not formed in the load path, the band tilts clockwise or counterclockwise with respect to the rolling element in the length direction of the track member. The band tilts until the widthwise end of the band abuts on the track or moving member. If the band is tilted in the load path, the band may not be able to move from the load path to the direction change path groove of the direction change path.
そこで、本発明は、負荷路にバンドの幅方向の端部が入る負荷路溝を形成しなくても、バンドを円滑に循環させることができる運動案内装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a motion guide device capable of smoothly circulating a band without forming a load path groove in which an end portion in the width direction of the band enters the load path.
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、転動体転走部を有する軌道部材と、前記軌道部材の前記転動体転走部に対向する負荷転動体転走部、前記転動体転走部と前記負荷転動体転走部との間に形成される負荷路に実質的に平行な戻し路、前記負荷路と前記戻し路に接続される方向転換路を有する移動部材と、前記負荷路、前記戻し路、及び前記方向転換路を含む循環路を循環可能な複数の転動体と、前記複数の転動体が収容されるバンドと、を備える運動案内装置において、前記戻し路及び前記方向転換路それぞれには、前記バンドの幅方向の端部が入る戻し路溝及び方向転換路溝それぞれが形成され、前記負荷路には、前記バンドの幅方向の端部が入る負荷路溝が形成されておらず、前記方向転換路溝の前記負荷路側の端部の外周側に前記方向転換路溝の幅が前記負荷路に向かって広がるようにテーパが形成される運動案内装置である。 In order to solve the above problems, one aspect of the present invention includes a track member having a rolling element rolling portion, a load rolling element rolling portion facing the rolling element rolling portion of the track member, and the rolling element rolling portion. A return path substantially parallel to the load path formed between the running portion and the load rolling element rolling section, a moving member having a return path connected to the load path and the return path, and the load. In a motion guidance device including a plurality of rolling elements capable of circulating a path, a return path, and a circulation path including the direction change path, and a band accommodating the plurality of rolling elements, the return path and the direction thereof. Each of the conversion paths is formed with a return path groove and a direction change path groove into which the widthwise end of the band is inserted, and a load path groove into which the widthwise end of the band is inserted in the load path. This is a motion guidance device in which a taper is formed on the outer peripheral side of the end of the direction change path groove on the load path side so that the width of the direction change path groove widens toward the load path.
本発明によれば、方向転換路溝の負荷路側の端部の外周側に方向転換路溝の幅が前記負荷路に向かって広がるようにテーパが形成されるので、負荷路でバンドが傾いても、バンドが負荷路から方向転換路に形成された方向転換路溝に円滑に移行する。また、負荷路には、バンドが突き当たる壁のような部分が存在しないので、バンドは方向転換路溝から負荷路に円滑に移行する。 According to the present invention, a taper is formed on the outer peripheral side of the end of the load path side of the direction change path groove so that the width of the direction change path groove widens toward the load path, so that the band is tilted in the load path. However, the band smoothly shifts from the load path to the turning path groove formed in the turning path. Further, since there is no wall-like portion where the band abuts in the load path, the band smoothly shifts from the direction change path groove to the load path.
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態の運動案内装置を説明する。ただし、本発明の運動案内装置は種々の形態で具体化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものではない。本実施形態は、明細書の開示を十分にすることによって、当業者が発明の範囲を十分に理解できるようにする意図をもって提供されるものである。 Hereinafter, the motion guidance device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the motion guidance device of the present invention can be embodied in various forms, and is not limited to the embodiments described in the present specification. The present embodiment is provided with the intention of allowing those skilled in the art to fully understand the scope of the invention by adequately disclosing the specification.
図１は、本発明の一実施形態の運動案内装置の外観斜視図（一部断面図を含む）を示す。なお、以下では、説明の便宜上、運動案内装置１を水平面に配置し、運動案内装置１を正面視したときの方向、すなわち図１の上下、左右、前後を用いて運動案内装置１の構成を説明する。もちろん、運動案内装置１の配置はこれに限られるものではない。また、転動体としてのボール６はバンド７（図２参照）に収容されているが、この図では、バンドを省略している。 FIG. 1 shows an external perspective view (including a partial cross-sectional view) of the motion guidance device according to the embodiment of the present invention. In the following, for convenience of explanation, the motion guide device 1 is arranged on a horizontal plane, and the configuration of the motion guide device 1 is configured using the directions when the motion guide device 1 is viewed from the front, that is, the vertical, horizontal, front and rear directions of FIG. explain. Of course, the arrangement of the motion guidance device 1 is not limited to this. The ball 6 as a rolling element is housed in a band 7 (see FIG. 2), but the band is omitted in this figure.
図１に示すように、運動案内装置１は、軌道部材としてのレール２と、移動部材としてのブロック３と、を備える。レール２は、前後方向に直線的に延びる。図２に示すように、ブロック３は、断面視で逆Ｕ字状であり、跨るようにレール２に組み付けられる。レール２は、図示しない例えばベース等に取り付けられる。レール２の上面には、レール２をベースに取り付けるためのボルトの通し穴２ｂが形成される。ブロック３は、図示しない例えばテーブル等の可動体に取り付けられる。ブロック３の上面には、可動体を取り付けるためのねじ穴３ｂが形成される。 As shown in FIG. 1, the motion guidance device 1 includes a rail 2 as a track member and a block 3 as a moving member. The rail 2 extends linearly in the front-rear direction. As shown in FIG. 2, the block 3 has an inverted U shape in a cross-sectional view, and is assembled to the rail 2 so as to straddle the block 3. The rail 2 is attached to, for example, a base (not shown). A through hole 2b for a bolt for attaching the rail 2 to the base is formed on the upper surface of the rail 2. The block 3 is attached to a movable body such as a table (not shown). A screw hole 3b for attaching a movable body is formed on the upper surface of the block 3.
レール２には、転動体転走部としての複数条のボール転走溝２ａが形成される。ボール転走溝２ａは、互いに平行であり、レール２の長さ方向に延びる。ボール転走溝２ａ上をボール６が転がる。この実施形態では、レール２の左右の側面のそれぞれ上端部に突条２ｃが形成されていて、突条２ｃの上下に２条のボール転走溝２ａが形成される。全体で４条のボール転走溝２ａが形成される。 A plurality of ball rolling grooves 2a as rolling elements rolling portions are formed on the rail 2. The ball rolling grooves 2a are parallel to each other and extend in the length direction of the rail 2. The ball 6 rolls on the ball rolling groove 2a. In this embodiment, ridges 2c are formed at the upper ends of the left and right side surfaces of the rail 2, and two ball rolling grooves 2a are formed above and below the ridges 2c. As a whole, four ball rolling grooves 2a are formed.
ブロック３は、レール２の長さ方向に相対的に直線的に移動する。レール２に対するブロック３の移動は相対的なものであり、ブロック３が移動してもよいし、レール２が移動してもよい。また、ブロック３が曲線的に移動するように、レール２は曲線状に湾曲していてもよい。 The block 3 moves relatively linearly in the length direction of the rail 2. The movement of the block 3 with respect to the rail 2 is relative, and the block 3 may move or the rail 2 may move. Further, the rail 2 may be curved in a curved shape so that the block 3 moves in a curved shape.
ブロック３は、金属製のブロック本体４と、ブロック本体４の移動方向の両端面に取り付けられる一対のＲピース１１（図３参照）と、ブロック本体４の移動方向の両端面に取り付けられ、一対のＲピース１１を覆う一対の蓋部材５と、を備える。１０は、蓋部材５に取り付けられるシール部材である。 The block 3 is a metal block body 4, a pair of R pieces 11 (see FIG. 3) attached to both end faces of the block body 4 in the moving direction, and a pair of R pieces 11 attached to both end faces of the block body 4 in the moving direction. A pair of lid members 5 for covering the R piece 11 of the above are provided. Reference numeral 10 denotes a seal member attached to the lid member 5.
ブロック本体４には、レール２のボール転走溝２ａに対向する負荷ボール転走溝４ａが形成される。この実施形態では、ブロック本体４は、レール２の上面に対向する中央部３−１と、レール２の左右一対の側面に対向する左右一対の袖部３−２と、を備える。左右一対の袖部３−２それぞれに、２条の負荷ボール転走溝４ａが形成される。レール２のボール転走溝２ａとブロック本体４の負荷ボール転走溝４ａとの間に負荷路Ａが形成される。 A load ball rolling groove 4a facing the ball rolling groove 2a of the rail 2 is formed in the block body 4. In this embodiment, the block main body 4 includes a central portion 3-1 facing the upper surface of the rail 2 and a pair of left and right sleeve portions 3-2 facing the pair of left and right side surfaces of the rail 2. Two load ball rolling grooves 4a are formed in each of the pair of left and right sleeves 3-2. A load path A is formed between the ball rolling groove 2a of the rail 2 and the load ball rolling groove 4a of the block body 4.
ブロック本体４には、負荷路Ａと平行に戻し路Ｂが形成される。戻し路Ｂは、負荷路Ａと１対１に対応する。負荷路Ａと戻し路Ｂには、円弧状の方向転換路Ｃが接続される。負荷路Ａ、戻し路Ｂ、方向転換路Ｃによって、循環路が構成される。循環路には、複数のボール６が循環可能に配列される。 A return path B is formed in the block body 4 in parallel with the load path A. The return path B has a one-to-one correspondence with the load path A. An arcuate direction change path C is connected to the load path A and the return path B. A circulation path is formed by the load path A, the return path B, and the direction change path C. A plurality of balls 6 are circulated in the circulation path.
図２（ａ）は、循環路の一部の断面図を示す。図２（ｂ）は、負荷路Ａの長さ方向からみたバンド７の形状を示し、図２（ｃ）は、戻し路Ｂの長さ方向から見たバンド７の形状を示す。２はレール、３はブロック、４はブロック本体、１１はＲピース、５は蓋部材である。 FIG. 2A shows a cross-sectional view of a part of the circulation path. FIG. 2B shows the shape of the band 7 as seen from the length direction of the load path A, and FIG. 2C shows the shape of the band 7 as seen from the length direction of the return path B. 2 is a rail, 3 is a block, 4 is a block body, 11 is an R piece, and 5 is a lid member.
図２（ａ）に示すように、蓋部材５には、方向転換路Ｃの外周側が形成される。Ｒピース１１には、方向転換路Ｃの内周側が形成される。Ｒピース１１は、方向転換路内周側構成部品である。 As shown in FIG. 2A, the lid member 5 is formed with an outer peripheral side of the direction change path C. The R piece 11 is formed on the inner peripheral side of the direction change path C. The R piece 11 is a component on the inner peripheral side of the direction change path.
複数のボール６は、バンド７に収容される。バンド７は、ボール６間に介在する複数のスペーサ８と、スペーサ８に連結されるバンド本体９と、を備える。スペーサ８は、短円柱状に形成される。スペーサ８の両端面には、ボール６の形状に対応した曲面状凹部が形成される。バンド本体９は、帯状に形成される。バンド本体９は、循環路に沿って湾曲できるように可撓性を有する。バンド本体９には、ボール６を収容できるようにボール６の形状に対応した開口が形成される。バンド７は、有端である。バンド７の一端部のスペーサ８ａとバンド７の他端部のスペーサ８ｂとの間には、これらのスペーサ８ａ，８ｂ間に円周方向隙間が生じないようにスペーサボール６ａが介在する。 The plurality of balls 6 are housed in the band 7. The band 7 includes a plurality of spacers 8 interposed between the balls 6 and a band body 9 connected to the spacers 8. The spacer 8 is formed in a short columnar shape. Curved concave portions corresponding to the shape of the ball 6 are formed on both end surfaces of the spacer 8. The band body 9 is formed in a band shape. The band body 9 is flexible so that it can be curved along the circulation path. The band body 9 is formed with an opening corresponding to the shape of the ball 6 so that the ball 6 can be accommodated. Band 7 is endless. A spacer ball 6a is interposed between the spacer 8a at one end of the band 7 and the spacer 8b at the other end of the band 7 so that a circumferential gap is not formed between the spacers 8a and 8b.
図２中の一点鎖線Ｌ１は、ボール６の中心の軌道を示す。バンド７の厚み方向の中心、すなわちバンド本体９の厚み方向の中心は、ボール６の中心よりも外側に配置される。戻し路Ｂには、バンド７の幅方向の端部９ａが入る戻し路溝Ｂ１が形成される。方向変換路Ｃには、バンド７の幅方向の端部９ａが入る方向転換路溝Ｃ１が形成される。 The alternate long and short dash line L1 in FIG. 2 indicates the trajectory of the center of the ball 6. The center of the band 7 in the thickness direction, that is, the center of the band body 9 in the thickness direction is arranged outside the center of the ball 6. In the return path B, a return path groove B1 into which the end portion 9a in the width direction of the band 7 enters is formed. In the direction change path C, a direction change path groove C1 in which the end portion 9a in the width direction of the band 7 enters is formed.
図３は、循環路の詳細な断面図（ボール６、バンド７を循環路から抜いた状態）を示す。図４は、図３のIV部拡大図（ボール６、バンド７を負荷路Ａに配置した状態）を示す。２はレール、３はブロック、４はブロック本体、１１はＲピース、５は蓋部材である。上記のように、レール２のボール転走溝２ａとブロック本体４の負荷ボール転走溝４ａとの間に負荷路Ａが形成される。ブロック本体４には、負荷路Ａと平行に貫通孔１３が形成される。貫通孔１３には、戻し路構成部材としてのパイプ１４が挿入される。戻し路Ｂは、パイプ１４の内面に形成される。 FIG. 3 shows a detailed cross-sectional view of the circulation path (state in which the ball 6 and the band 7 are removed from the circulation path). FIG. 4 shows an enlarged view of part IV of FIG. 3 (a state in which the ball 6 and the band 7 are arranged in the load path A). 2 is a rail, 3 is a block, 4 is a block body, 11 is an R piece, and 5 is a lid member. As described above, the load path A is formed between the ball rolling groove 2a of the rail 2 and the load ball rolling groove 4a of the block body 4. A through hole 13 is formed in the block body 4 in parallel with the load path A. A pipe 14 as a return path constituent member is inserted into the through hole 13. The return path B is formed on the inner surface of the pipe 14.
図５は、図３のV-V線矢視図（ブロック本体４の貫通孔１３にパイプ１４を挿入した状態）を示す。パイプ１４は一対の半パイプ１４ａ，１４ｂから構成される。半パイプ１４ａ，１４ｂは、互いに離れていて、半パイプ１４ａ，１４ｂ間に一対の戻し路溝Ｂ１が形成される。戻し路溝Ｂ１の壁面は、半パイプ１４ａ，１４ｂの周方向の端面に形成される。戻し路溝Ｂ１の底面は、貫通孔１３の内面に形成される。このように、互いに離れた半パイプ１４ａ，１４ｂ間に戻し路溝Ｂ１を形成することで、戻し路溝Ｂ１の幅を広くし、戻し路溝Ｂ１の深さを深くすることができる。なお、一対の半パイプ１４ａ，１４ｂを互いに接合し、これらの接合部に戻し路溝Ｂ１を形成してもよい。 FIG. 5 shows a view taken along the line VV of FIG. 3 (a state in which the pipe 14 is inserted into the through hole 13 of the block body 4). The pipe 14 is composed of a pair of half pipes 14a and 14b. The half pipes 14a and 14b are separated from each other, and a pair of return path grooves B1 are formed between the half pipes 14a and 14b. The wall surface of the return path groove B1 is formed on the end faces of the half pipes 14a and 14b in the circumferential direction. The bottom surface of the return path groove B1 is formed on the inner surface of the through hole 13. By forming the return path groove B1 between the half pipes 14a and 14b separated from each other in this way, the width of the return path groove B1 can be widened and the depth of the return path groove B1 can be increased. A pair of half pipes 14a and 14b may be joined to each other to form a return path groove B1 at these joints.
図３に示すように、方向転換路Ｃには、バンド７の幅方向の端部９ａが入る円弧状の方向転換路溝Ｃ１が形成される。方向転換路溝Ｃ１の外周側は、蓋部材５に形成される。方向転換路Ｃの内周側は、Ｒピース１１に形成される。方向転換路溝Ｃ１の戻し路Ｂ側の端部の幅は、戻し路溝Ｂ１の幅に略等しい。 As shown in FIG. 3, an arc-shaped direction change path groove C1 in which the widthwise end portion 9a of the band 7 is inserted is formed in the direction change path C. The outer peripheral side of the direction change path groove C1 is formed in the lid member 5. The inner peripheral side of the direction change path C is formed on the R piece 11. The width of the end portion of the direction change path groove C1 on the return path B side is substantially equal to the width of the return path groove B1.
図４の拡大図に示すように、方向転換路溝Ｃ１の内周側は、円弧状である。方向転換路溝Ｃ１の外周側は、円弧状である。方向転換路溝Ｃ１の負荷路Ａ側の端部の外周側には、方向転換路Ｃの幅が負荷路Ａに向かって広がるようにテーパ１５が形成される。 As shown in the enlarged view of FIG. 4, the inner peripheral side of the direction change path groove C1 has an arc shape. The outer peripheral side of the direction change path groove C1 is arcuate. A taper 15 is formed on the outer peripheral side of the end of the direction change path groove C1 on the load path A side so that the width of the direction change path C widens toward the load path A.
図６は、手前側の蓋部材５を取り外した状態の運動案内装置１の正面図を示す。２はレール、４はブロック本体、１１は手前側のＲピースであり、５は奥側の蓋部材である。 FIG. 6 shows a front view of the motion guidance device 1 with the lid member 5 on the front side removed. 2 is a rail, 4 is a block body, 11 is an R piece on the front side, and 5 is a lid member on the back side.
Ｒピース１１には、上側の方向転換路Ｃの内周側が形成されると共に、上側の一対の方向転換路溝Ｃ１の内周側が形成される。また、Ｒピース１１には、下側の方向転換路Ｃの内周側が形成されると共に、下側の一対の方向転換路溝Ｃ１の内周側が形成される。 The R piece 11 is formed with the inner peripheral side of the upper direction changing path C and the inner peripheral side of the pair of upper direction changing path grooves C1. Further, the R piece 11 is formed with the inner peripheral side of the lower direction changing path C and the inner peripheral side of the pair of lower direction changing path grooves C1.
Ｌ２は、荷重を受けられる方向を表す接触角線である。上側のボール６の接触角α（水平線Ｌ３と接触角線Ｌ２とのなす角度α）は、例えば４５°に設定される。下側のボール６の接触角βも、例えば４５°に設定される。接触角α、βは、一例であり、運動案内装置１に働くラジアル荷重、逆ラジアル荷重、横方向荷重に応じて適宜設定される。この図６に示すように、レール２の長さ方向から見て、方向転換路Ｃの方向は、接触角線Ｌ２の方向に対して傾いている。ブロック本体４の上下方向の寸法を小さくするためである。なお、接触角線Ｌ２の方向と方向転換路Ｃの方向とを一致させてもよい。 L2 is a contact angle line indicating a direction in which a load can be received. The contact angle α of the upper ball 6 (the angle α formed by the horizontal line L3 and the contact angle line L2) is set to, for example, 45 °. The contact angle β of the lower ball 6 is also set to, for example, 45 °. The contact angles α and β are examples, and are appropriately set according to the radial load, the reverse radial load, and the lateral load acting on the motion guide device 1. As shown in FIG. 6, the direction of the direction change path C is inclined with respect to the direction of the contact angle line L2 when viewed from the length direction of the rail 2. This is to reduce the vertical dimension of the block body 4. The direction of the contact angle line L2 and the direction of the direction change path C may be the same.
蓋部材５には、上側の方向転換路Ｃの外周側が形成されると共に、上側の一対の方向転換路溝Ｃ１の外周側が形成される。また、蓋部材５には、下側の方向転換路Ｃの外周側が形成されると共に、下側の一対の方向転換路溝Ｃ１の外周側が形成される。 The lid member 5 is formed with the outer peripheral side of the upper direction change path C and the outer peripheral side of the pair of upper direction change path grooves C1. Further, the lid member 5 is formed with the outer peripheral side of the lower direction changing path C and the outer peripheral side of the pair of lower direction changing path grooves C1.
図７は、図３のVII-VII線矢視図を示し、上側の方向転換路Ｃの拡大図を示す。２はレール、１１は奥側のＲピースであり、５は奥側の蓋部材である。蓋部材５には、上側の方向転換路Ｃの外周側が形成されると共に、上側の一対の方向転換路溝Ｃ１の外周側が形成される。１５は上側の方向転換路溝Ｃ１の外周側に形成されたテーパ１５である。上側の方向転換路溝Ｃ１の底面Ｃ１−１は、蓋部材５に形成される。下側の方向転換路溝Ｃ１の底面Ｃ１−１も、蓋部材５に形成される。 FIG. 7 shows a view taken along the line VII-VII of FIG. 3, and shows an enlarged view of the upper direction change path C. 2 is a rail, 11 is an R piece on the back side, and 5 is a lid member on the back side. The lid member 5 is formed with the outer peripheral side of the upper direction change path C and the outer peripheral side of the pair of upper direction change path grooves C1. Reference numeral 15 denotes a taper 15 formed on the outer peripheral side of the upper direction change path groove C1. The bottom surface C1-1 of the upper direction change path groove C1 is formed in the lid member 5. The bottom surface C1-1 of the lower direction change path groove C1 is also formed on the lid member 5.
図３に示すように、負荷路Ａには、バンド７の端部が入る負荷路溝が形成されていない。このため、図７に示すように、レール２の長さ方向視において、バンド７は、ボール６を中心にして時計方向又は反時計方向に傾く。図７中の破線７−１は、バンド７が時計方向に傾いてブロック３に当接した状態を示し、図７中の○で囲んだ部分７−３は、ブロック３とバンド７との当接箇所を表す。図７中の破線７−２は、バンド７が反時計方向に傾いてレール２に当接した状態を示し、図７中の○で囲んだ部分７−４は、レール２とバンド７との当接箇所を表す。方向転換路溝Ｃ１の負荷路Ａ側の端部の間口Ｗ１（図４も参照）は、テーパ１５によってバンド７の傾き量Ｗ２よりも大きく形成される。 As shown in FIG. 3, the load path A does not have a load path groove into which the end of the band 7 enters. Therefore, as shown in FIG. 7, in the length direction view of the rail 2, the band 7 tilts clockwise or counterclockwise with respect to the ball 6. The broken line 7-1 in FIG. 7 indicates a state in which the band 7 is tilted clockwise and abuts on the block 3, and the portion 7-3 circled in FIG. 7 is the contact between the block 3 and the band 7. Represents a contact point. The broken line 7-2 in FIG. 7 indicates a state in which the band 7 is tilted counterclockwise and abuts on the rail 2, and the portion 7-4 circled in FIG. 7 is the state where the rail 2 and the band 7 are in contact with each other. Represents the contact point. The frontage W1 (see also FIG. 4) at the end of the direction change path groove C1 on the load path A side is formed by the taper 15 to be larger than the inclination amount W2 of the band 7.
図８（ａ）は、図３のVII-VII線矢視図を示し、Ｒピース１１と蓋部材５の斜視図を示す。２はレール、１１はＲピースであり、５は蓋部材、Ｃは上側の方向転換路、Ｃ１は上側の一対の方向転換路溝、１５は方向転換路溝Ｃ１の外周側に形成されるテーパである。図８（ａ）の上側の方向転換路溝Ｃ１には、テーパ１５が形成される。テーパ１５は平面に形成されてもよいし、凸状の曲面に形成されてもよいし、凹状の曲面に形成されてもよい。 FIG. 8A shows a view taken along the line VII-VII of FIG. 3, and shows a perspective view of the R piece 11 and the lid member 5. 2 is a rail, 11 is an R piece, 5 is a lid member, C is an upper turning path, C1 is a pair of upper turning path grooves, and 15 is a taper formed on the outer peripheral side of the turning path groove C1. Is. A taper 15 is formed in the direction change path groove C1 on the upper side of FIG. 8A. The taper 15 may be formed on a flat surface, a convex curved surface, or a concave curved surface.
図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ線断面図を示す。蓋部材５のブロック本体４側の端面５ａには、突起１７が形成される。方向転換路溝Ｃ１のテーパ１５は、突起１７に形成される（図４も参照）。１８はボール６の中心の軌道である。ボール６の中心の軌道は、円弧状である。 FIG. 8B shows a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 8A. A protrusion 17 is formed on the end surface 5a of the lid member 5 on the block body 4 side. The taper 15 of the direction change path groove C1 is formed in the protrusion 17 (see also FIG. 4). Reference numeral 18 is the central trajectory of the ball 6. The trajectory of the center of the ball 6 is arcuate.
図８（ｃ）は図８（ａ）のＢ−Ｂ線断面図を示す。図８（ａ）の下側の方向転換路溝Ｃ１の外周側にも、テーパ１９が形成される。本実施形態では、図６に示すように、接触角線Ｌ２の方向に対して方向転換路Ｃの方向を傾けている。図８（ｃ）に示すように、下側の方向転換路溝Ｃ１のテーパ１９は、レール２との干渉を避けるために、蓋部材５のブロック本体４側の端面５ａから奥側に引っ込んでいる。１８はボール６の中心の軌道である。 FIG. 8 (c) shows a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 8 (a). A taper 19 is also formed on the outer peripheral side of the direction change path groove C1 on the lower side of FIG. 8A. In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the direction of the direction change path C is tilted with respect to the direction of the contact angle line L2. As shown in FIG. 8C, the taper 19 of the lower direction change path groove C1 is retracted from the end surface 5a of the lid member 5 on the block body 4 side to the back side in order to avoid interference with the rail 2. There is. Reference numeral 18 is the central trajectory of the ball 6.
図８（ｂ）に示すように、テーパ１５の傾斜角、すなわちレール２の長さ方向２０とテーパ１５とのなす角度は、θＡである。 As shown in FIG. 8B, the inclination angle of the taper 15, that is, the angle formed by the length direction 20 of the rail 2 and the taper 15 is θA.
図８（ｄ）は図８（ｃ）のｄ部拡大図を示す。図８（ｄ）に示すように、テーパ１９の傾斜角、すなわちレール２の長さ方向２０とテーパ１９とのなす角度は、θＢである。θＡとθＢとは異なり、θＢ＞θＡに設定される。この理由は後述する。 FIG. 8D shows an enlarged view of part d of FIG. 8C. As shown in FIG. 8D, the inclination angle of the taper 19, that is, the angle formed by the length direction 20 of the rail 2 and the taper 19 is θB. Unlike θA and θB, θB> θA is set. The reason for this will be described later.
なお、図６に示す接触角線Ｌ２の方向と方向転換路Ｃの方向が一致する場合には、θＡとθＢを一致させ、テーパ１５の前後方向の位置とテーパ１９の前後方向の位置を一致させてもよい。 When the direction of the contact angle line L2 shown in FIG. 6 and the direction of the direction change path C match, θA and θB are matched, and the position of the taper 15 in the front-rear direction and the position of the taper 19 in the front-rear direction are the same. You may let me.
図６に示すように、下側の方向転換路Ｃにも、バンド７の幅方向の両端部９ａが入る下側の一対の方向転換路溝Ｃ１が形成される。上側の一対の方向転換路溝Ｃ１と下側の一対の方向転換路溝Ｃ１は、水平線Ｌ３に関して上下対称であるので、同一の符号を附してその説明を省略する。 As shown in FIG. 6, a pair of lower direction change path grooves C1 in which both end portions 9a in the width direction of the band 7 are inserted are also formed in the lower direction change path C. Since the pair of direction change path grooves C1 on the upper side and the pair of direction change path grooves C1 on the lower side are vertically symmetrical with respect to the horizontal line L3, the same reference numerals are given and the description thereof will be omitted.
図３に示すように、負荷路Ａには、バンド７の幅方向の端部９ａが入る負荷路溝は形成されていない。図５に示すように、負荷路Ａは、レール２とブロック本体４との間で開いた断面である。レール２とブロック本体４との間に、バンド７の幅方向の端部９ａが収容される。 As shown in FIG. 3, the load path A is not formed with a load path groove into which the end portion 9a in the width direction of the band 7 enters. As shown in FIG. 5, the load path A is a cross section opened between the rail 2 and the block body 4. The widthwise end 9a of the band 7 is accommodated between the rail 2 and the block body 4.
図９は、ブロック３の組立て方法の工程図を示す。図９（ａ）に示すように、ブロック本体４の各貫通孔１３には、一対の半パイプ１４ａ，１４ｂから構成されるパイプ１４が挿入される。図９（ｂ）に示すように、ブロック本体４の移動方向の端面には、Ｒピース１１が取り付けられる。なお、図９（ａ）（ｂ）では、ブロック本体４の右側のパイプ１４とＲピース１１を示すが、ブロック本体４の左側にもパイプ１４とＲピース１１が存在する。図９（ｃ）（ｄ）に示すように、ブロック本体４の移動方向の端面には、蓋部材５が取り付けられる。蓋部材５は、ねじ等の締結部材によってブロック本体４の端面に取り付けられる。Ｒピース１１は、蓋部材５に組み込まれる。Ｒピース１１は、蓋部材５と協働して方向転換路Ｃと方向転換路溝Ｃ１とを形成する。なお、図９（ｃ）（ｄ）では、蓋部材５の右側半分のみを示すが、蓋部材５は左側半分にも存在する。 FIG. 9 shows a process diagram of a method of assembling the block 3. As shown in FIG. 9A, a pipe 14 composed of a pair of half pipes 14a and 14b is inserted into each through hole 13 of the block body 4. As shown in FIG. 9B, the R piece 11 is attached to the end surface of the block body 4 in the moving direction. Although FIGS. 9A and 9B show the pipe 14 and the R piece 11 on the right side of the block body 4, the pipe 14 and the R piece 11 also exist on the left side of the block body 4. As shown in FIGS. 9C and 9D, the lid member 5 is attached to the end surface of the block body 4 in the moving direction. The lid member 5 is attached to the end surface of the block body 4 by a fastening member such as a screw. The R piece 11 is incorporated into the lid member 5. The R piece 11 cooperates with the lid member 5 to form the direction change path C and the direction change path groove C1. Although only the right half of the lid member 5 is shown in FIGS. 9 (c) and 9 (d), the lid member 5 is also present in the left half.
図４に示すように、レール２に対してブロック３を相対的に移動させると、これらの間に介在するボール６が荷重を受けながら負荷路Ａを転がる。負荷路Ａの一端まで転がったボール６は、蓋部材５の掬い部２２によって掬い上げられて方向転換路Ｃに入る。方向転換路Ｃに入ったボール６は、後続のボール６に押されて、またバンド７によって引っ張られて、戻し路Ｂに入り、反対側の方向転換路Ｃを経由して、再び負荷路Ａに入る。 As shown in FIG. 4, when the block 3 is moved relative to the rail 2, the balls 6 interposed between the blocks 6 roll on the load path A while receiving a load. The ball 6 that has rolled to one end of the load path A is scooped up by the scooping portion 22 of the lid member 5 and enters the direction change path C. The ball 6 that has entered the turning path C is pushed by the following ball 6 and pulled by the band 7, enters the return path B, passes through the opposite turning path C, and is again loaded path A. to go into.
蓋部材５の掬い部２２の構成を説明する。図８（ａ）に示すように、蓋部材５に形成される方向転換路Ｃの外周側はゴシックアーチ溝（断面が２つの円弧から構成される溝）に形成される。ボール６は、レール２のボール転走溝２ａの幅方向に隣接するゴシックアーチ溝の一方側２２ａに掬い上げられる。その後、ボール６は、ゴシックアーチ溝の一方側２２ａとＲピース１１によって案内されながら方向転換路Ｃの奥に導かれる。このように、ボール６をゴシックアーチ溝の一方側２２ａで掬い上げることで、ボール６をゴシックアーチ溝の他方側２２ｂに接触させないようにすることができる。すなわち、レール２のボール転走溝２ａの幅方向の範囲内にボール６を掬い上げる楔状のリップ部ないし舌部を形成する必要がなくなる。このため、高速のボール６を掬い上げても、掬い部２２が損傷するのを防止できる。なお、蓋部材５に楔状のリップ部ないし舌部を形成し、リップ部ないし舌部によってボール６を掬い上げてもよい。 The configuration of the scooping portion 22 of the lid member 5 will be described. As shown in FIG. 8A, the outer peripheral side of the direction change path C formed in the lid member 5 is formed in a Gothic arch groove (a groove having a cross section composed of two arcs). The ball 6 is scooped up on one side 22a of the Gothic arch groove adjacent to the ball rolling groove 2a of the rail 2 in the width direction. After that, the ball 6 is guided to the back of the direction change path C while being guided by one side 22a of the Gothic arch groove and the R piece 11. By scooping up the ball 6 on one side 22a of the Gothic arch groove in this way, it is possible to prevent the ball 6 from coming into contact with the other side 22b of the Gothic arch groove. That is, it is not necessary to form a wedge-shaped lip portion or tongue portion for scooping up the ball 6 within the range in the width direction of the ball rolling groove 2a of the rail 2. Therefore, even if the high-speed ball 6 is scooped up, the scooping portion 22 can be prevented from being damaged. A wedge-shaped lip portion or tongue portion may be formed on the lid member 5, and the ball 6 may be scooped up by the lip portion or tongue portion.
以上に本実施形態の運動案内装置１の循環路の構成を説明した。本実施形態の運動案内装置１によれば、以下の効果を奏する。 The configuration of the circulation path of the motion guidance device 1 of the present embodiment has been described above. According to the motion guidance device 1 of the present embodiment, the following effects are obtained.
方向転換路溝Ｃ１の負荷路Ａ側の端部の外周側に方向転換路溝Ｃ１の幅が負荷路Ａに向かって広がるようにテーパ１５，１９が形成されるので、負荷路Ａでバンド７が傾いても、バンド７が負荷路Ａから方向転換路Ｃに形成された方向転換路溝Ｃ１に円滑に移行する。また、負荷路Ａには、バンド７が突き当たる壁のような部分が存在しないので、バンド７が方向転換路溝Ｃ１から負荷路Ａに円滑に移行する。 Since the tapers 15 and 19 are formed on the outer peripheral side of the end of the direction change path groove C1 on the load path A side so that the width of the direction change path groove C1 widens toward the load path A, the band 7 is formed in the load path A. Even if the band 7 is tilted, the band 7 smoothly shifts from the load path A to the direction change path groove C1 formed in the direction change path C. Further, since there is no wall-like portion with which the band 7 abuts in the load path A, the band 7 smoothly shifts from the direction change path groove C1 to the load path A.
図２に示すように、循環路に沿った断面視において、バンド７の厚み方向の中心がボール６の中心よりも外側に配置されるので、隣り合うスペーサ８間のバンド７が方向転換路溝Ｃ１の外周側に盛り上がる（図２中破線２８で示すように盛り上がるように変形する）のを防止することができ、バンド７が方向転換路溝Ｃ１の外周側を滑るのを防止することができる。 As shown in FIG. 2, in the cross-sectional view along the circulation path, the center of the band 7 in the thickness direction is arranged outside the center of the ball 6, so that the band 7 between the adjacent spacers 8 is a direction change path groove. It is possible to prevent the band 7 from rising toward the outer peripheral side of C1 (deforming so as to rise as shown by the broken line 28 in FIG. 2), and it is possible to prevent the band 7 from slipping on the outer peripheral side of the direction change path groove C1. ..
図４に示すように、テーパ１５を蓋部材５に形成するので、テーパ１５を形成するのが容易である。 As shown in FIG. 4, since the taper 15 is formed on the lid member 5, it is easy to form the taper 15.
図８（ｂ）に示すように、蓋部材５のブロック本体４側の端面５ａに突起１７を形成し、突起１７にテーパ１５を形成するので、方向転換路溝Ｃ１の負荷路Ａ側の端部の間口をより広くすることができる。 As shown in FIG. 8B, since the protrusion 17 is formed on the end surface 5a of the lid member 5 on the block body 4 side and the taper 15 is formed on the protrusion 17, the end of the direction change path groove C1 on the load path A side. The frontage of the part can be made wider.
図２に示すように、スペーサボール６ａによって円周方向隙間がゼロに保たれれば、バンド７がスペーサボール６ａによって湾曲させられるので、バンド７が方向転換路溝Ｃ１に接触することはない。ただし、ブロック３を高加減速で移動させた場合、円周方向隙間が発生する場合があり、バンド７の先端部が直線状のまま負荷路Ａから方向転換路Ｃに入るおそれがある。本実施形態によれば、図８（ｂ）（ｄ）に示すように、一方の方向転換路溝Ｃ１のテーパ１９の傾斜角θＢを他方の方向転換路溝Ｃ１のテーパ１５の傾斜角θＡよりも大きくするので、バンド７の先端部が直線状のまま負荷路Ａから方向転換路Ｃに入ったとしても、バンド７を間口が広い一方の方向転換路溝Ｃ１のテーパ１５によって湾曲させることができる。バンド７を間口が狭い他方の方向転換路溝Ｃ１のテーパ１９に接触させないようにすることができるので、バンド７の損傷をより防止できる。 As shown in FIG. 2, if the circumferential gap is maintained at zero by the spacer ball 6a, the band 7 is curved by the spacer ball 6a, so that the band 7 does not come into contact with the direction change path groove C1. However, when the block 3 is moved at high acceleration / deceleration, a gap in the circumferential direction may occur, and the tip portion of the band 7 may enter the direction change path C from the load path A while remaining straight. According to the present embodiment, as shown in FIGS. 8 (b) and 8 (d), the inclination angle θB of the taper 19 of one direction change path groove C1 is set from the inclination angle θA of the taper 15 of the other direction change path groove C1. Even if the tip of the band 7 enters the direction change path C from the load path A while remaining straight, the band 7 can be curved by the taper 15 of the direction change path groove C1 having a wide frontage. it can. Since the band 7 can be prevented from coming into contact with the taper 19 of the other direction change path groove C1 having a narrow frontage, damage to the band 7 can be further prevented.
なお、本発明は、上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で他の実施形態に具現化できる。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be embodied in other embodiments without changing the gist of the present invention.
上記実施形態のレールのボール転走溝及びブロック本体の負荷ボール転走溝の条数、配置、接触角等は、一例であり、運動案内装置の許容荷重、荷重方向に応じて適宜設定することができる。 The number, arrangement, contact angle, etc. of the ball rolling groove of the rail and the load ball rolling groove of the block body of the above embodiment are examples, and should be appropriately set according to the allowable load and the load direction of the motion guidance device. Can be done.
上記実施形態では、転動体としてボールを使用した場合を説明したが、転動体としてローラを使用することもできる。 In the above embodiment, the case where the ball is used as the rolling element has been described, but a roller can also be used as the rolling element.
１…運動案内装置、２…レ−ル（軌道部材）、２ａ…ボール転走溝（転動体転走部）、３…ブロック（移動部材）、４…ブロック本体（移動部材本体）、４ａ…負荷ボール転走溝（負荷転動体転走部）、５…蓋部材、５ａ…蓋部材の端面、６…ボール（転動体）、７…バンド、９ａ…バンドの幅方向の端部、１１…Ｒピース、１５，１９…テーパ、１７…突起、Ａ…負荷路、Ｂ…戻し路、Ｃ…方向転換路、Ｂ１…戻し路溝、Ｃ１…方向転換路溝、θＡ…テーパ１５の傾斜角、θＢ…テーパ１９の傾斜角 1 ... Movement guide device, 2 ... Rail (track member), 2a ... Ball rolling groove (rolling body rolling portion), 3 ... Block (moving member), 4 ... Block body (moving member body), 4a ... Load ball rolling groove (load rolling element rolling portion), 5 ... lid member, 5a ... end face of lid member, 6 ... ball (rolling body), 7 ... band, 9a ... end in the width direction of the band, 11 ... R piece, 15, 19 ... taper, 17 ... protrusion, A ... load path, B ... return path, C ... direction change path, B1 ... return path groove, C1 ... direction change path groove, θA ... inclination angle of taper 15. θB ... Inclined angle of taper 19
Claims (5)
前記軌道部材の前記転動体転走部に対向する負荷転動体転走部、前記転動体転走部と前記負荷転動体転走部との間に形成される負荷路に実質的に平行な戻し路、前記負荷路と前記戻し路に接続される方向転換路を有する移動部材と、
前記負荷路、前記戻し路、及び前記方向転換路を含む循環路を循環可能な複数の転動体と、
前記複数の転動体が収容されるバンドと、
を備える運動案内装置において、
前記戻し路及び前記方向転換路それぞれには、前記バンドの幅方向の端部が入る戻し路溝及び方向転換路溝それぞれが形成され、
前記負荷路には、前記バンドの幅方向の端部が入る負荷路溝が形成されておらず、
前記方向転換路溝の前記負荷路側の端部の外周側に前記方向転換路溝の幅が前記負荷路に向かって広がるようにテーパが形成される運動案内装置。 A track member having a rolling element rolling portion and
A load rolling element rolling portion facing the rolling element rolling portion of the track member, and a return substantially parallel to a load path formed between the rolling element rolling portion and the load rolling element rolling portion. A road, a moving member having a turning path connected to the load path and the return path, and
A plurality of rolling elements capable of circulating in a circulation path including the load path, the return path, and the direction change path.
A band accommodating the plurality of rolling elements and
In the exercise guidance device equipped with
In each of the return path and the direction change path, a return path groove and a direction change path groove into which the end portion in the width direction of the band enters are formed.
The load path is not formed with a load path groove into which the end in the width direction of the band enters.
A motion guide device in which a taper is formed on the outer peripheral side of the end of the direction change path groove on the load path side so that the width of the direction change path groove widens toward the load path.
前記負荷転動体転走部を有する移動部材本体と、
前記方向転換路溝の外周側が形成される蓋部材と、を備え、
前記テーパが前記蓋部材に形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の運動案内装置。 The moving member
A moving member main body having the load rolling element rolling portion, and
A lid member on which the outer peripheral side of the direction change path groove is formed is provided.
The motion guidance device according to claim 1 or 2, wherein the taper is formed on the lid member.
前記テーパが前記突起に形成されることを特徴とする請求項３に記載の運動案内装置。 A protrusion is formed on the end surface of the lid member on the moving member main body side.
The motion guidance device according to claim 3, wherein the taper is formed on the protrusion.
前記一対の方向転換路溝のそれぞれに前記テーパが形成されており、
一方の前記方向転換路溝の前記テーパの傾斜角と他方の前記方向転換路溝の前記テーパの傾斜角とが互いに異なることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の運動案内装置。 In the direction change path, a pair of the direction change path grooves into which both ends in the width direction of the band are inserted are formed.
The taper is formed in each of the pair of direction change path grooves.
The motion according to any one of claims 1 to 4, wherein the inclination angle of the taper of one of the direction change path grooves and the inclination angle of the taper of the other direction change path groove are different from each other. Guidance device.
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